电气保护包括哪些保护:分类与选用要点
电气保护包括哪些保护,常见类型分为短路保护、过载保护、漏电保护、欠压失压保护、过压保护、断相保护、接地保护,各类保护分别应对线路或设备不同电气故障,选用时参考GB50054-2011《低压配电设计规范》,低压民用与工业配电场景优先配套短路、过载、漏电三类基础保护,高压电机、三相工业负载还需要增设断相、接地故障保护,仅照明单相简单回路可省去断相保护,大功率电机回路不能单独依靠漏电保护替代短路保护。
电气保护基础故障保护类型
短路保护用来快速切断相线直接连通产生的巨大故障电流,故障电流会瞬间产生高温电弧,烧毁导线绝缘层甚至引燃周边可燃物,熔断器、断路器都可以实现短路保护,断路器动作速度通常在几十毫秒区间,熔断器依靠熔体熔断完成断路,适合负荷波动较小的固定回路。过载保护监测线路持续超出额定值的电流,过载电流数值低于短路电流,长时间持续流通会缓慢老化线缆绝缘,一般依靠断路器的热脱扣元件动作,动作存在延时,允许设备短时间启动冲击电流,不会一启动就跳闸。
漏电保护侦测相线与保护地线之间的泄漏电流,当绝缘破损出现对地漏电,漏电保护器会快速断开电源,主要用于防触电,常见动作电流有30mA、100mA规格,手持移动电器回路优先选用30mA高灵敏度型号,配电干线可选用更大动作电流的漏电保护装置。
电气保护电压与相序类保护
欠压失压保护在供电电压大幅降低或者断电时断开负载,电压恢复后不会自动合闸,防止电压突然恢复后设备自行启动,造成机械伤人或者电机过载损坏,多用于风机、传送带这类带机械传动的电机设备。过压保护限制线路异常升高的电压,雷击或者电网操作冲击产生高压时,浪涌保护器会把多余电压导入大地,保护精密电子设备、自控仪表回路。
断相保护监测三相供电线路,当其中一根相线断线,电机缺相运行,定子绕组会快速过热烧毁,断相保护会在检测到三相电流不平衡超标后切断电源,仅三相异步电机、三相大功率加热负载需要配置,单相供电回路无需安装。
电气保护选型对比
| 保护类型 | 核心作用 | 典型器件 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 短路保护 | 切断突发大故障电流 | 断路器、熔断器 | 全部配电回路 |
| 过载保护 | 防范长期超额定电流 | 塑壳断路器、热继电器 | 电机、长距离线缆回路 |
| 漏电保护 | 降低人身触电风险 | 漏电断路器 | 插座回路、潮湿环境 |
| 断相保护 | 防止电机缺相烧毁 | 断相继电器 | 三相电机负载 |
接地保护把设备金属外壳和保护地线可靠连接,设备内部绝缘击穿时故障电流导入大地,触发短路或者漏电保护跳闸,它不直接跳闸,是辅助保护手段,金属外壳用电设备必须配置。
保护器件不能随意放大额定电流。
把断路器额定电流选得比线缆允许载流量更高,即便线缆过热,保护装置也不会动作,绝缘持续老化会引发线路起火,这是现场安装比较多见的错误做法。该方法的适用边界是,GB50054-2011只约束低压配电系统,10kV及以上高压系统的继电保护配置规则不适用本规范,高压侧会额外配备差动保护、瓦斯保护,用于变压器、高压发电机组故障监测。
差动保护对比设备两端进出电流数值,当内部绕组短路,进出电流出现差值,保护装置立刻跳闸,多用于变压器、大型高压电机,普通民用低压配电几乎不会使用。瓦斯保护依靠变压器内部故障产生的气体推动元件动作,仅油浸式变压器配备,用来监测油箱内部短路、绝缘分解故障。
